勁豐對(duì)水稻抗倒增產(chǎn)機(jī)理的初步研究.pdf

1、倒伏在水稻的生產(chǎn)過程中普遍存在，倒伏發(fā)生后，水稻的植冠結(jié)構(gòu)將會(huì)被破壞，光合速率與干物質(zhì)生產(chǎn)能力急劇下降，嚴(yán)重時(shí)折斷莖稈或?qū)⒏道龅孛?，從而阻塞水分、礦物質(zhì)及光合同化物運(yùn)輸系統(tǒng)，導(dǎo)致水稻產(chǎn)量與品質(zhì)嚴(yán)重下降，同時(shí)引發(fā)機(jī)械收割問題。除了從品種選擇、幼苗培養(yǎng)、合理密植、平衡施肥等方面來提高水稻抗倒伏能力，植物生長調(diào)節(jié)劑被廣泛用于水稻抗倒伏研究，如多效唑、烯效唑、矮壯素、乙烯利等，均可以矮化植株，從而提高抗倒伏能力。然而乙烯利作用于水稻后會(huì)造成

2、一定的減產(chǎn)現(xiàn)象發(fā)生，“勁豐”是一種新型稻麥增產(chǎn)抗倒調(diào)節(jié)劑，其主要成分是乙烯利，既能增強(qiáng)作物抗倒性又具有顯著的增產(chǎn)效果。本研究以連粳7號(hào)為材料，在破口期噴施乙烯利、勁豐，結(jié)合形態(tài)指標(biāo)、理化參數(shù)、莖稈轉(zhuǎn)錄組測序（RNA-seq）等分析技術(shù)，分析其對(duì)水稻抗倒伏及產(chǎn)量的影響，以期從水稻的形態(tài)特征、生理生化和分子水平闡明水稻抗倒增產(chǎn)機(jī)理。
　　1.生長調(diào)節(jié)劑對(duì)水稻農(nóng)藝學(xué)性狀的影響
　　水培條件下，連粳7號(hào)破口期噴施乙烯利(150 ml

3、/667 m2)、勁豐(150ml/667m2)，水稻莖桿倒1節(jié)、倒2節(jié)、倒3節(jié)、倒4節(jié)節(jié)間及穗長縮短，顯著降低了植株株高。同時(shí)，莖稈單位節(jié)間干物重增加，從而提高了莖桿機(jī)械強(qiáng)度，增加了抗倒性。水培條件下，造成了穗粒數(shù)的減少，千粒重的降低，這可能與較高的處理濃度抑制后期光合活性進(jìn)而影響后期籽粒灌漿所致。大田栽培條件下，噴施勁豐(100ml/667m2)增加了穗粒數(shù)，提高了千粒重，最終增加產(chǎn)量;而乙烯利(100 ml/667 m2)則對(duì)穗粒

4、數(shù)有一定程度的降低，產(chǎn)量增加不顯著。另外，勁豐、乙烯利處理后，地下部分干物重有不同程度的增加，為后期水稻高光效的維持，促進(jìn)灌漿、提高產(chǎn)量提供了物質(zhì)保障。
　　2.生長調(diào)節(jié)劑對(duì)水稻理化指標(biāo)的影響
　　水培條件下，連粳7號(hào)破口期噴施乙烯利(150m1/667m2)、勁豐(150ml/667m2)，處理后3-15d，莖稈激素乙烯(ETH)、生長素(IAA)含量升高，而赤霉素(GA)含量下降。ETH、GA直接調(diào)節(jié)水稻莖稈縮短，IAA

5、通過促進(jìn)ETH合成來調(diào)控莖稈縮短。莖稈單位節(jié)間干物重、可溶性糖、淀粉、纖維素、半纖維素含量升高，礦質(zhì)元素K、Cu、 Zn含量升高，Mg、 Mn、Fe含量降低，提高了莖稈的充實(shí)度，增強(qiáng)了莖稈的機(jī)械強(qiáng)度，從而提高了抗倒伏能力。處理后30d根系活力與對(duì)照相比明顯增加，這對(duì)維持根系較高的吸收活力，保持地上部分的高效生產(chǎn)能力提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。
　　3.生長調(diào)節(jié)劑對(duì)水稻莖稈基因表達(dá)的影響
　　對(duì)勁豐、乙烯利處理下的連粳7號(hào)穗下節(jié)間進(jìn)行轉(zhuǎn)錄

6、組測序，并對(duì)差異表達(dá)基因進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)這些差異表達(dá)基因主要包括參與乙烯合成途徑、光合同化物固定途徑的相關(guān)基因表達(dá)量發(fā)生了上調(diào)，參與赤霉素合成途徑的相關(guān)基因表達(dá)量下調(diào)。同時(shí)，研究發(fā)現(xiàn)勁豐、乙烯利處理后同樣能引起轉(zhuǎn)錄因子、氧甲基轉(zhuǎn)移酶、病程相關(guān)蛋白基因的上調(diào)表達(dá)。其中，ETH和GA主要參與水稻株高的控制，轉(zhuǎn)錄因子、氧甲基轉(zhuǎn)移酶調(diào)控ETH、GA的合成，光合同化相關(guān)基因的上調(diào)表達(dá)對(duì)增加產(chǎn)量有重要作用，病程相關(guān)蛋白的上調(diào)表達(dá)可能與促進(jìn)莖稈充實(shí)，增